Forskare från Massachusetts Institute of Technology har utvecklat en ny gen
Den föreslagna metoden kombinerar det tidigareforskning inom genteknik och biologi hos mikroorganismer. Specifikt använder forskarna CRISPR-Cas9-målteknik, bakteriers försvarssystems molekyler och de enzymer som virus använder för att infektera bakterier.
CRISPR-Cas9-tekniken har visat sig vara effektiv igenredigeringsprocess. Den består av ett DNA-skärande enzym som heter Cas9 och en kort RNA-sträng som leder enzymet till en specifik region av genomet och talar om för Cas9 var det ska skäras. Nackdelen med denna metod är att flera brott i dubbelsträngat DNA orsakar mutationer som kan leda till biverkningar.
Forskare använde integraser, enzymer sombakteriofager (virus) används för att infoga sitt genetiska material i bakterieceller - för att skapa en metod som inte kräver mycket DNA-brytning.
I sitt arbete använde forskarnaserinintegraser, som kan infoga enorma fragment av DNA, upp till 50 000 baspar i storlek. Dessa enzymer riktar sig mot specifika sekvenser i genomet, kända som fästställen, som fungerar som "landningsplattor". När de hittar rätt landningsplats i värdens arvsmassa, binder de till det och integrerar sin nyttolast i DNA:t.
Schematisk representation av PASTE-metoden. Bild: Matthew T. N. Yarnall et al., Nature Biotechnology
Metoden, som forskarna kallade PASTE,använder enzymet Cas9, som gör ett enda snitt på rätt plats och sätter in en "landningsplatta" bestående av endast 46 baspar DNA. Denna insättning kan utföras utan att bryta DNA:t: först ändras en kedja av molekylen med hjälp av ett fusionerat omvänt transkriptas, och sedan den andra, komplementär till den. Efter att ha "återplanterat" en liten sektion utlöser forskarna ett integras som binder till det och naturligt sätter in en lång sektion av DNA.
I en serie experiment har forskare visat att dekan använda PASTE för att infoga gener i flera typer av mänskliga celler, inklusive leverceller, T-celler och lymfoblaster (omogna vita blodkroppar). De testade leveranssystemet med 13 olika nyttolastgener, inklusive de som kunde vara terapeutiskt användbara, och kunde infoga dem på nio olika platser i genomet. Samtidigt visade sig antalet oönskade insatser vara obetydligt.
Läs mer:
Kor fick hampa och kollade vad som hände med deras mjölk
Utnämnd till den största faran med månuppdraget "Artemis"
Skapat ett navigationssystem som är mer exakt än GPS